Comment un condensateur de 1 000 pF a permis d'économiser 10 000 $ de recâblage : correction EMI du signal analogique VFD de 45 kW dans une alimentation en eau à pression constante
Application: Système d'approvisionnement en eau à pression constante
Localisation: usine de traitement des eaux industrielles
Équipement: Convertisseur de fréquence de 45 kW Anyhz avec émetteur de pression de 4 à 20 mA
Le défi
Au cours de la mise en service d'un nouveau système d'approvisionnement en eau à pression constante, les ingénieurs ont été confrontés à une situation déroutante.montrant le courant de référence prévu de 4 mACependant, au moment où le VFD Anyhz FST-650L-045G/055PT4 (45 kW) a commencé à fonctionner, le signal de rétroaction de pression a complètement disparu, ce qui a entraîné la montée en puissance de l'entraînement à une fréquence maximale de 50 Hz.
Analyse des causes profondes
Puisque le VFD Anyhz était neuf et fonctionnait correctement en mode manuel, et que l'émetteur de pression maintenait son signal de 4mA lorsque le moteur était arrêté,le problème est lié aux interférences électromagnétiques (EMI)L'installation a révélé deux problèmes critiques:
- Le câble de 35 mètres entre le VFD et le moteur manquait de blindage adéquat.
- Aucun composant de filtrage EMI (réacteurs ou filtres) n'a été installé ni sur le côté d'entrée ni sur le côté de sortie
- La fréquence de commutation du VFD créait un bruit de haute fréquence qui submergeait le signal analogique
Une solution simple mais efficace
Au lieu de remplacer les câbles coûteux et de modifier les armoires, les ingénieurs ont mis en place une solution élégante en utilisant des composants électroniques de base.:
- Les bornes d'alimentation du transmetteur de pression
- Les terminaux du signal de sortie de l'émetteur
- Les terminaux d'entrée analogiques du VFD Anyhz
L'interférence à haute fréquence a été effectivement détournée vers la terre, rétablissant une transmission de signal propre de 4 à 20mA.
Résultats
Le système a obtenu un contrôle de pression stable en quelques heures
Élimination du besoin d'un projet coûteux de rewiring
Technique d'atténuation de l'IME rentable et démontrée
La précision de régulation de la pression est améliorée à ± 0,5% du point de référence
Une leçon essentielle
Ce cas prouve que parfois les solutions les plus simples donnent les meilleurs résultats.Pour les installations VFD Anyhz présentant des interférences de signal analogique, l'ajout de petits condensateurs (100-1000 pF) à travers les bornes du signal fournit souvent un soulagement immédiat.Cette technique est particulièrement utile pour les systèmes d'approvisionnement en eau où une rétroaction fiable de la pression est essentielle pour un fonctionnement économe en énergie.
Perspectives techniques
Les condensateurs fonctionnent en créant une trajectoire à faible impédance pour le bruit à haute fréquence tout en maintenant l'intégrité du signal CC utile.Cette approche est largement utilisée dans les circuits numériques pour la suppression du bruit et fonctionne également bien dans les systèmes de contrôle industriels.
